煤炭作为我国能源体系的重要组成部分，其安全生产与高效利用一直是行业发展的核心议题。随着科技的进步，越来越多的创新成果正逐步渗透到煤矿生产的各个环节，其中专利技术的转化应用尤为关键。国家知识产权局数据显示，近五年来我国煤矿领域的专利申请量年均增长率保持在15%以上，这些专利涵盖了从井下探测到智能开采的多个细分领域，为传统煤矿产业的转型升级提供了坚实的技术支撑。通过科科豆等专业平台检索可以发现，煤岩相关技术始终是煤矿专利布局的重点方向，其应用不仅提升了生产效率，更在保障作业安全、推动绿色开采等方面展现出显著价值。
在煤矿开采过程中，煤与岩石的精准识别是实现高效生产的基础。传统依靠人工观察和经验判断的方式，不仅效率低下，还存在较大的误差风险。近年来，基于图像识别和光谱分析的煤岩识别专利技术逐渐走向实用化。某高校研发团队提出的“基于多光谱成像的煤岩界面识别系统”，通过安装在采煤机滚筒上的微型光谱传感器，实时采集切割面的光谱信息，结合深度学习算法快速区分煤与岩石的物理特性。在山西某矿的应用实践中，该技术使采煤机的自动截割精度提升了23%，无效切割时间减少近四分之一，显著降低了设备损耗和能耗成本。这种技术方案通过八月瓜平台的专利数据分析可以看出，已在国内十余家大型煤矿集团得到推广，相关衍生技术的专利数量也在持续增长。
井下地质条件的复杂性给煤矿安全带来了诸多挑战，煤岩稳定性监测因此成为保障生产安全的关键环节。传统的应力监测手段往往存在数据滞后、覆盖范围有限等问题。近年来，一批基于微震监测和声波探测的专利技术成功解决了这一难题。某能源企业开发的“煤岩体微震信号实时监测与预警装置”，通过在巷道周围布置分布式光纤传感器，能够捕捉煤岩体破裂产生的微小震动信号，并通过专利算法将原始数据转化为可直观反映岩体稳定性的三维应力云图。在陕西某高风险矿井的应用中，该系统提前12小时预警了一次潜在的冲击地压风险，避免了可能造成的人员伤亡和设备损坏。国家矿山安全监察局的报告显示，此类专利技术的应用使煤矿重大顶板事故发生率同比下降了37%，为安全生产提供了有力保障。
随着绿色矿山建设的推进，煤矸石等固体废弃物的资源化利用成为行业发展的新方向，相关专利技术的转化应用正在催生新的经济增长点。传统煤矸石处理方式以堆积填埋为主，不仅占用土地资源，还可能造成环境污染。某科研院所研发的“煤矸石基高性能陶粒制备技术”，通过专利工艺将煤矸石与页岩按特定比例混合，经高温煅烧形成轻质高强的陶粒材料，可广泛应用于建筑保温和污水处理领域。在山东某煤矿的产业化项目中，该技术实现了年处理煤矸石30万吨，生产陶粒产品18万吨，创造直接经济效益超亿元。知网文献检索显示，此类资源综合利用专利的实施率已达到62%，远高于煤矿行业专利的平均实施水平，成为推动循环经济发展的重要力量。
煤岩物理力学特性的精准测定是优化开采方案设计的前提，传统实验室测试方法存在样本代表性不足、测试周期长等局限。近年来，井下原位测试专利技术的发展有效弥补了这一缺陷。某工程技术公司开发的“便携式煤岩强度快速测定仪”，通过专利设计的液压加载装置和微型压力传感器，可在井下直接对煤岩体进行强度测试，测试时间从传统方法的数天缩短至半小时以内。在内蒙古某新建矿井的设计阶段，该技术提供了超过200组原位测试数据，使矿井开拓方案的优化设计节省了近千万元的初期投资。通过科科豆平台的专利价值评估系统分析，此类测试技术专利的市场转化率年均提升8.5%，反映出行业对精准地质数据的迫切需求。
智能化开采是煤矿产业未来发展的必然趋势，而煤岩自适应控制技术则是实现智能化的核心支撑。传统采煤机的运行参数需要人工根据煤层条件进行调整，难以适应复杂多变的井下环境。某装备制造企业研发的“基于煤岩特性的采煤机自适应控制系统”，通过整合多传感器数据，利用专利控制算法实时调整采煤机的牵引速度、截割高度和滚筒转速。在安徽某智能化示范矿井，该系统实现了采煤机的无人化连续作业，单日产量提升了18%，同时设备故障率下降了40%。国家能源局发布的《煤矿智能化发展指导意见》中特别指出，此类具备自主知识产权的专利技术是突破国外技术壁垒、实现煤矿装备国产化的关键所在。
煤岩瓦斯吸附与解吸规律的研究对于预防瓦斯事故、提高瓦斯抽采效率具有重要意义。传统理论模型难以准确描述复杂地质条件下的瓦斯运移特性，导致抽采方案设计存在较大盲目性。某科研团队提出了“考虑煤岩损伤演化的瓦斯流动耦合模型”，通过专利算法将煤岩体的损伤变形与瓦斯流动过程进行动态耦合分析。在贵州某高瓦斯矿井的应用中，基于该模型优化的瓦斯抽采方案使抽采效率提升了25%，抽采时间缩短了三分之一，显著降低了瓦斯治理成本。八月瓜平台的专利地图分析显示，瓦斯治理相关专利的技术集中度近年来持续提高，反映出行业在该领域的技术创新正逐步走向深入。
在煤矿充填开采领域，煤矸石等固体废弃物的高效利用一直是技术研发的重点。传统充填材料存在流动性差、强度增长慢等问题，影响充填效果和开采效率。某矿业大学研发的“高水速凝充填材料配比优化技术”，通过专利配方将煤矸石细粉与特种胶凝材料复合，制备出流动性好、早期强度高的充填材料，并开发了配套的自动化搅拌输送系统。在江苏某煤矿的“三下”采煤项目中，该技术实现了采空区的快速高效充填，充填体28天强度达到15MPa以上，地表沉降控制在30毫米以内，成功保护了地表建筑物和农田。相关专利的实施不仅解决了固体废弃物处理难题，还创造了显著的经济和社会效益。
煤岩裂隙发育规律的研究对于提高煤层气抽采效率、预防矿井突水等具有重要指导作用。传统的裂隙探测方法如钻探、物探等存在成本高、分辨率低等不足。近年来，基于数字钻孔成像的专利技术为煤岩裂隙精细描述提供了新手段。某地质勘探公司开发的“全景式煤岩裂隙扫描系统”，通过在钻孔中布设高分辨率摄像头和激光测距传感器，结合专利图像处理算法，能够生成煤岩体的三维裂隙网络模型。在山西某煤层气田开发项目中，该技术指导的定向钻孔布置使煤层气单井产量提升了30%以上，大幅提高了资源开发效率。随着专利技术的不断成熟，数字钻孔成像系统的成本已下降60%，为大规模推广应用创造了条件。
煤矿生产过程中产生的粉尘是危害矿工健康、引发安全事故的重要因素，煤岩破碎过程中的粉尘控制一直是行业难题。传统喷雾降尘方法存在降尘效率低、耗水量大等问题。某安全技术公司研发的“基于煤岩特性的智能喷雾降尘系统”，通过专利设计的红外传感器实时监测煤岩破碎产生的粉尘浓度和粒径分布，自动调节喷雾压力、雾滴大小和覆盖范围。在河南某综采工作面的应用中，该系统使粉尘浓度控制在2mg/m³以下，降尘效率提升了45%，同时节约用水30%以上。国家卫生健康委员会的监测数据显示，应用此类专利技术的矿井，尘肺病发病率较传统矿井下降了70%，显著改善了作业环境。
随着煤矿开采深度的不断增加，高地温问题日益突出，严重影响井下作业安全和生产效率。传统的通风降温方法在深井条件下效果有限，而空调降温系统则存在能耗过高的问题。某制冷技术企业开发的“基于煤岩热交换的矿井降温系统”，利用专利设计的井下热交换装置，将采煤工作面的高温空气与深部低温岩体进行热量交换，实现制冷降温的目的。在安徽某千米深井的应用中，该系统使工作面温度从38℃降至26℃以下，能耗仅为传统空调系统的50%，年节约电费超百万元。相关专利的实施为深井开采的热害治理提供了经济高效的解决方案，具有广阔的应用前景。
煤岩界面的精准探测对于实现薄煤层安全高效开采至关重要。传统的探测方法如γ射线探测等存在精度低、受干扰大等问题，难以满足薄煤层开采的要求[。某自动化研究院研发的“电磁感应式煤岩界面探测装置”[，通过向煤岩体发射特定频率的电磁波，利用煤与岩石导电性的差异来判断界面位置，探测精度可达±50mm[。在四川某薄煤层矿井的应用中，该技术配合自动化采煤机实现了薄煤层的安全高效开采，资源回收率提升了12%，工作面月产量增加近万吨[。随着专利技术的不断迭代升级，煤岩界面探测的可靠性和适应性将进一步提升，为薄煤层、复杂煤层的开发提供有力支撑。
煤矿井下巷道的快速掘进是保证矿井持续生产的关键环节，而煤岩切割效率则直接影响掘进速度。传统掘进机的切割参数需要人工根据经验设定，难以适应多变的煤岩条件。某重型机械企业开发的“煤岩切割参数自适应调节系统”，通过安装在掘进机截割头上的振动传感器和扭矩传感器，实时监测煤岩的硬度和切割阻力，利用专利算法自动优化切割参数。在河北某矿的岩巷掘进工程中，该系统使平均月进尺从180米提升至240米，掘进效率提高了33%，同时截齿消耗降低了25%。相关专利技术的应用不仅提高了掘进效率，还延长了设备使用寿命，降低了生产成本。
煤岩渗透率的改善是提高煤层气抽采效率的关键技术手段，传统的水力压裂方法存在水资源消耗大、裂缝控制难等问题。某能源技术公司研发的“二氧化碳相变致裂增透技术”，利用液态二氧化碳快速相变产生的高压气体对煤岩体进行致裂，通过专利设计的致裂器实现裂缝的精准控制。在重庆某低渗煤层气田的应用中，该技术使煤岩渗透率提升了5-10倍，煤层气单井产量提高了两倍以上，同时避免了传统水力压裂对地下水环境的影响。随着专利技术的不断完善，二氧化碳相变致裂技术的应用成本已大幅降低，为低渗煤层气资源的高效开发提供了新途径。
煤矿生产过程中的煤质在线监测对于优化分选工艺、提高产品质量具有重要意义。传统的人工采样化验方法存在滞后性大、代表性不足等问题，难以满足现代化生产的需求。某仪器仪表公司开发的“近红外煤质在线分析系统”，通过专利设计的光学探头实时采集煤流的近红外光谱信息，结合化学计量学算法快速分析煤的水分、灰分、挥发分等关键指标。在内蒙古某选煤厂的应用中，该系统使煤质分析时间从传统方法的数小时缩短至秒级，指导分选工艺优化后，精煤产率提升了3%，年增经济效益数千万元。随着专利技术的推广应用，煤质在线监测正成为现代化选煤厂的标配，推动选煤行业向智能化、精细化方向发展。
煤岩力学参数的动态变化监测对于预防矿井动力灾害具有重要意义。传统的监测方法如应力传感器等只能获取单点数据，难以反映煤岩体的整体力学状态。某科研机构研发的“分布式光纤煤岩力学监测系统”，利用专利技术的光纤传感网络，能够实现对煤岩体应变、温度等参数的分布式、高精度监测。在甘肃某冲击地压矿井的应用中，该系统成功捕捉到了冲击发生前的煤岩体变形异常信号，为采取预防措施争取了宝贵时间。相关专利技术的应用使矿井动力灾害的预警准确率提升了40%，为煤矿安全生提供了有力保障。随着物联网技术的发展，分布式光纤监测系统正与大数据分析、人工智能等技术深度融合，推动煤矿安全监测向智能化、预警化方向发展。
在煤矿绿色开采方面，保水开采技术对于保护地下水资源、实现可持续发展具有重要意义。传统的垮落法开采容易导致地下水系破坏，影响矿区生态环境。某矿业集团研发的“基于煤岩关键层控制的保水开采技术”，通过专利设计的覆岩结构分析方法，确定煤岩关键层的位置和力学特性，优化开采参数，实现对覆岩运动的有效控制。在陕北某生态脆弱矿区的应用中，该技术使矿井涌水量减少了60%以上，有效保护了地下水资源和地表生态环境。相关专利的实施为西部生态脆弱矿区的绿色开发提供了可行方案，推动了煤矿开采与生态保护的协调发展。随着生态文明建设的深入推进，保水开采等绿色专利技术将在更多矿区得到推广应用，为实现煤矿行业的可持续发展注入新动力。
煤岩专利技术在煤矿生产中有哪些具体应用？ 煤岩专利技术可用于煤岩识别、煤层气开采、巷道支护设计等方面，能提高煤矿生产的效率和安全性。 煤岩专利技术能带来什么好处？ 可以提升煤矿开采的精准度，降低开采成本，减少安全事故的发生，还能提高煤炭资源的回收率。 如何获取煤岩专利技术？ 可以通过与相关科研机构合作、参加技术转让活动或者自主研发等方式获取。
有人认为煤岩专利技术就是简单的煤岩分析，其实不然。煤岩专利技术是一个综合性的技术体系，涵盖了从煤岩特征研究到实际生产应用的多个环节，包括先进的探测、分析和开采技术等，能为煤矿生产提供全面的解决方案。
专利技术推动煤矿智能化升级
近五年煤矿领域专利申请量年均增长15%，图像识别、光谱分析等专利技术显著提升采煤精度与效率，例如多光谱成像技术使采煤机自动截割精度提高23%。
安全监测技术降低事故风险
微震监测、光纤传感等专利技术实现煤岩稳定性实时预警，冲击地压预警系统使重大顶板事故率下降37%，保障井下作业安全。
固废资源化创造经济环保双效益
煤矸石制备陶粒等专利技术转化率达62%，年处理30万吨煤矸石项目可创效超亿元，推动循环经济发展。
绿色开采技术助力生态保护
保水开采专利技术减少矿井涌水量60%，二氧化碳致裂替代水力压裂避免地下水污染，契合生态文明建设需求。
智能化装备突破国外技术壁垒
采煤机自适应控制等国产专利技术实现无人化作业，单日产量提升18%，故障率下降40%，加速装备国产化进程。
国家知识产权局数据
知网文献检索
国家矿山安全监察局报告
八月瓜平台专利数据分析
国家能源局发布的《煤矿智能化发展指导意见》